Gain de chaleur utile lorsque le facteur d'efficacité du capteur est présent Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul
Formule utilisée
Gain de chaleur utile = (Débit massique*Capacité thermique massique molaire à pression constante)*(((Taux de concentration*Flux absorbé par la plaque)/Coefficient de perte global)+(Température de l'air ambiant-Température du fluide d'entrée du capteur à plaque plate))*(1-e^(-(Facteur d'efficacité du collecteur*pi*Diamètre extérieur du tube absorbant*Coefficient de perte global*Longueur du concentrateur)/(Débit massique*Capacité thermique massique molaire à pression constante)))
qu = (m*Cp molar)*(((C*Sflux)/Ul)+(Ta-Tfi))*(1-e^(-(F′*pi*Do*Ul*L)/(m*Cp molar)))
Cette formule utilise 2 Constantes, 11 Variables
Constantes utilisées
pi - Constante d'Archimède Valeur prise comme 3.14159265358979323846264338327950288
e - constante de Napier Valeur prise comme 2.71828182845904523536028747135266249
Variables utilisées
Gain de chaleur utile - (Mesuré en Watt) - Le gain de chaleur utile est défini comme le taux de transfert de chaleur vers le fluide de travail.
Débit massique - (Mesuré en Kilogramme / seconde) - Le débit massique est la masse déplacée en une unité de temps.
Capacité thermique massique molaire à pression constante - (Mesuré en Joule par Kelvin par mole) - La capacité thermique spécifique molaire à pression constante (d'un gaz) est la quantité de chaleur nécessaire pour augmenter la température de 1 mole du gaz de 1 °C à pression constante.
Taux de concentration - Le rapport de concentration est défini comme le rapport entre la surface effective d'ouverture et la surface de l'absorbeur.
Flux absorbé par la plaque - (Mesuré en Watt par mètre carré) - Le flux absorbé par la plaque est défini comme le flux solaire incident absorbé dans la plaque absorbante.
Coefficient de perte global - (Mesuré en Watt par mètre carré par Kelvin) - Le coefficient de perte global est défini comme la perte de chaleur du capteur par unité de surface de la plaque absorbante et la différence de température entre la plaque absorbante et l'air environnant.
Température de l'air ambiant - (Mesuré en Kelvin) - La température de l'air ambiant est la température du milieu environnant.
Température du fluide d'entrée du capteur à plaque plate - (Mesuré en Kelvin) - La température du fluide d'entrée du collecteur à plaque plate est définie comme la température à laquelle le liquide entre dans le collecteur à plaque plate.
Facteur d'efficacité du collecteur - Le facteur d'efficacité du capteur est défini comme le rapport entre la puissance thermique réelle du capteur et la puissance d'un capteur idéal dont la température de l'absorbeur est égale à la température du fluide.
Diamètre extérieur du tube absorbant - (Mesuré en Mètre) - Le diamètre extérieur du tube absorbant est la mesure des bords extérieurs du tube passant par son centre.
Longueur du concentrateur - (Mesuré en Mètre) - La longueur du concentrateur est la longueur du concentrateur d'une extrémité à l'autre extrémité.
ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base
Débit massique: 12 Kilogramme / seconde --> 12 Kilogramme / seconde Aucune conversion requise
Capacité thermique massique molaire à pression constante: 122 Joule par Kelvin par mole --> 122 Joule par Kelvin par mole Aucune conversion requise
Taux de concentration: 0.8 --> Aucune conversion requise
Flux absorbé par la plaque: 98 Joule par seconde par mètre carré --> 98 Watt par mètre carré (Vérifiez la conversion ​ici)
Coefficient de perte global: 1.25 Watt par mètre carré par Kelvin --> 1.25 Watt par mètre carré par Kelvin Aucune conversion requise
Température de l'air ambiant: 300 Kelvin --> 300 Kelvin Aucune conversion requise
Température du fluide d'entrée du capteur à plaque plate: 10 Kelvin --> 10 Kelvin Aucune conversion requise
Facteur d'efficacité du collecteur: 0.095 --> Aucune conversion requise
Diamètre extérieur du tube absorbant: 2 Mètre --> 2 Mètre Aucune conversion requise
Longueur du concentrateur: 15 Mètre --> 15 Mètre Aucune conversion requise
ÉTAPE 2: Évaluer la formule
Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule
qu = (m*Cp molar)*(((C*Sflux)/Ul)+(Ta-Tfi))*(1-e^(-(F′*pi*Do*Ul*L)/(m*Cp molar))) --> (12*122)*(((0.8*98)/1.25)+(300-10))*(1-e^(-(0.095*pi*2*1.25*15)/(12*122)))
Évaluer ... ...
qu = 3932.56447111158
ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie
3932.56447111158 Watt --> Aucune conversion requise
RÉPONSE FINALE
3932.56447111158 3932.564 Watt <-- Gain de chaleur utile
(Calcul effectué en 00.004 secondes)

Crédits

Creator Image
Créé par ADITYA RAWAT
UNIVERSITÉ DIT (DUIT), Dehradun
ADITYA RAWAT a créé cette calculatrice et 50+ autres calculatrices!
Verifier Image
Vérifié par Anshika Arya
Institut national de technologie (LENTE), Hamirpur
Anshika Arya a validé cette calculatrice et 2500+ autres calculatrices!

Collecteurs à concentration Calculatrices

Inclinaison des réflecteurs
​ LaTeX ​ Aller Inclinaison du réflecteur = (pi-Angle d'inclinaison-2*Angle de latitude+2*Angle de déclinaison)/3
Gain de chaleur utile dans le collecteur à concentration
​ LaTeX ​ Aller Gain de chaleur utile = Zone d'ouverture effective*Rayonnement solaire-Perte de chaleur du capteur
Rapport de concentration maximal possible du concentrateur 3D
​ LaTeX ​ Aller Taux de concentration maximal = 2/(1-cos(2*Angle d'acceptation))
Rapport de concentration maximal possible du concentrateur 2D
​ LaTeX ​ Aller Taux de concentration maximal = 1/sin(Angle d'acceptation)

Gain de chaleur utile lorsque le facteur d'efficacité du capteur est présent Formule

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Gain de chaleur utile = (Débit massique*Capacité thermique massique molaire à pression constante)*(((Taux de concentration*Flux absorbé par la plaque)/Coefficient de perte global)+(Température de l'air ambiant-Température du fluide d'entrée du capteur à plaque plate))*(1-e^(-(Facteur d'efficacité du collecteur*pi*Diamètre extérieur du tube absorbant*Coefficient de perte global*Longueur du concentrateur)/(Débit massique*Capacité thermique massique molaire à pression constante)))
qu = (m*Cp molar)*(((C*Sflux)/Ul)+(Ta-Tfi))*(1-e^(-(F′*pi*Do*Ul*L)/(m*Cp molar)))
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